Способ агломерации руд и концентратов

Способ агломерации руд и концентратов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(61) Дополнительное к авт. саид-sy— (22) Заявлено 04.0179 (21) 2707643/22-02 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет—

Опубликовано 231280. Бюллетень HP 47

Дата опубликования описания 2 31280

С 22 В 1/16

I осударствеииый комитет

СССР ио делам изооретеиий и открыти и (53) УДК 669. 1:622. .785(088.8) (72) Авторы иэобретеиия

В.М.Борисов,. M.Â.Âåäåøêèí, A.Ñ.Áëèçíþêoâ, .Федченко.Q.M и И.Я.Матюх

I, Московский ордена Трудового Красного Вна ени институт стали и сплавов (71) Заявитель (54) СПОСОБ АГЛОМЕРАЦИИ РУД И КОНЦЕНТРАТОВ

Изобретение относится к подготовке сырья к доменной плавке, но может быть использовано и на предприятиях цветной металлургии.

Известен способ агломерации руд и 5 концентратов с постоянной величиной разрежения под всей площадью агломашины (1 1.

Недостатками способа являются несоответствие между количеством проса- 10 сываемого через слой воздуха и газопроницаемостью слоя по длине агломашины, инерционность и запаздывание системы регулирования, а также отсутствие оперативного технического приема для организации форсирования режима спекания.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату является способ с пульсирую- 2О щим отсосом отходящих газов с частотой не менее двух циклов в минуту, при времени отсоса в каждом цикле большем, чем время его прекращения (2)

Недостатками этого способа являют 25 ся невозможность форсирования процесса изменением только частоты пульсаций отходящих газов, а также нерав номернос ь периодов отсоса и его прекращение в пределах одног: цикла 30 что не оказывает интенсифицирующего воздействия на процессе горения твердого топлива и не способствует адекватно стабильному вакуумному режиму.

В известном способе форсирование процесса осуществляется за счет изменения частоты пульсации и увеличения периода пребывания материала под разрежением. Основным в форсированном режиме спекания является рациональное распределение газового потока по длине агломашины. Неоднородность слоя в головном и хвостовом участках агломашины, обусловленная изменением структуры слоя в процессе спекания, создает неравномерность распределения газового потока по длине аглоленты.

Как при стабильном, так и при пульсирующем режимах, наибольшее количество воздуха просасывается в хвостовой части машины, где слой, в основном, представлен готовым агломератом, что приводит к вялому горению топлива на основной стадии процесса, ухудшению температурно-тепловых условий и качества агломерата, снижению скоросI è спекания и производительности аглоленты.

789615

Цель изобретения — повышение ско-! ,рости и полноты сгорания твердого топлива.

Поставленная цель достигается тем, что частоту пульсаций поддерживают в пределах 24-120 пульс/мин, при амплитуде 60-12 мм вод.ст. на протяжении

60-70% времени процесса спекания шихты.

Экспериментально установлено,что в зависимости от состава рудной части шихты, крупности топлива и 35 флюса, основности, количества жидкого расплава и т.д., газопроницаемый слой формируется в конце начальной стадии процесса спекания,составляющей 50-70% от времени спекания.Поэтому, одним из необходимых условий интенсификации процесса является форсирование режима спекания на начальной, основной стадии процесса за счет рационального уменьшения количества проходящего через слой в заключительной фазе спекания, реализуемого пульсирующим режимом газа в последних

4-5 вакуум-камерах. При этом скорость фильтрации через слой аглошихты воздуха в головном участке машины возрас- 25 тет практически пропорционально ее уменьшению на хвостовом.

Другим интенсификатором процесса является организация пульсирующего режима отходящих из слоя газов, при котором соотношение между частотой (и) и амплитудой (а) пульсации поддерживают в пределах 24:60 и 120:12 или 0,4-10,0. В качестве топлива используют коксовую мелочь крупностью

0-3 мм, ситовой состав которой соответствует типичному для отечественных аглофабрик. По мере увеличения соотношения и/а от 0,2 до 0,4 скорость горения топлива возрастает более чем на 20%. 4О

Дальнейшее увеличение соотношения до 2,0 сопровождается монотонным возрастанием скорости горения с последующей стабилизацией процесса. Оптимальная область горения коксовой мелочи в пульсирующем режиме находится в пределах соотношения частоты и амплитуды пульсаций 0,4-2,0.

Область оптимальной скорости горения антрацита, являющегося одним из заменителей коксовой мелочи, смещается в сторону больших значений и/а и находится в пределах 0,6-10,0.

Поэтому отношение и/а при использовании основных видов агломерационного топлива поддерживают равным какомулибо значению в пределах 0,4-10,0.

Необходимость соблюдения этого условия подтверждается тем, что горение агломерационного топлива, содержащего в своем составе 10-14% золы, 6Î сопровождается образованием поверхностной зольной оболочки, плотность которой значительно. превышает плотность кокса. По мере продвижения эоны горения к центру частицы тол- 65 шина этой оболочки непрерывно возрастает, значительно ухудшая диффузию кислорода к атомам углерода и снижая скорость его горения. В условиях стабильного вакуумного режима агломерации, протекающего при непрерывном изменении структуры слоя и его газопроницаемости, диффузионное горение углерода усугубляется еще и перераспределением газового потока в объеме слоя с наименьшим газодинамическим сопротивлением. При этом возможно возникновение условий, при которых горение частиц топлива прекращается, снижается эффективность его использования, температурно-тепловой уровень процесса и качество агломерата, что является одной из причин верхнего предела крупности топлива на уровне не более 3 мм.

Организация пульсирующего режима отходящих газов позволяет при соблюдении условий пульсации, разрушить оболочку, состоящую из продуктов горения„ увеличить скорость диффузии кислорода к реакционной поверхности топлива, повысив таким образом скорость его горения на 30;;.

Нарушение оптимальных условий, т.е. указанного соотношения между частотой и амплитудой пульсаций, приводит в одном случае к независимости процесса спекания (горения топлива) от параметров пульсирующего режима (и/а меньше 0,2), а в другом к нарушению или прекращению процесса горения топлива (n/а велико). Первое обстоятельство объясняется тем, что условия процесса практически не отличаются от обычного вакуумного режима или режима спекания под давлением,поскольку слишком сильно ограничено динамическое воздействие воздушного потока на процессы горения топлива и плавления шихты. С другой стороны, увеличение частоты и амплитуды пульсации приводит к большим динамическим нагрузкам, сопровождающихся расширением зоны горения и зоны высоких температур и ухудшением условий, теплообмена и теплопередачи в связи с охлаждением слоя в зонах горения и плавления шихты.

В оптимальных условиях с изменением частоты и амплитуды пульсации получает развитие так называемый поршневой режим фильтрации воздуха через спекаемый слой, сущность которого состоит в том, что рабочий цикл периода пульсаций характеризуется импульсным возрастанием динамической и кинетической энергии воздушного потока.

При этом создается дополнительный резерв для повышения зжекционной нагрузки, позволяющий увеличить разрежение и количество засасываемого в слой воздуха на 15-20Ъ.

7896" 5

Пульсирующий режим каэатель процесса льс/мм мин

10,0

28,8

Скорость спекания, мм мин

Максимальная температура

Выход годного, Ъ

26,9 28,0

1300 1370

72,4 74

1340

1280

73,1

72,0

2,11

14,2

1г95 2 13

l5,3 13,0

1,93

16,0

Барабанная проба,Ъ

Тираж 694 Подписное

Филиал ППП Патент, r, Ужгород, ул, Проектная, 4

Предлагаемый способ реализует ся путем регулирования пульсаций отходящих из слоя аглошихты газов з последних 4-5 вакуум-камерах индивидуальным вращением шиберных заслонок, уста новленных в стояках соответствующих вакуум-камер, что позволяет составить множество аглоритмов изменения частоты и амплитуды пульсаций.

Например, при одинаковом расположении заслонок относительного сечения стояков в последних четырех вакуум-камерах и вращении их с одинаковой скоростью, амплитуда пульсаций на хвостовом участке агломашины изменяется от О до 800 мм вод.ст., т.е. исходной величины разрежения. При этом, под головным участком машины, в первых девяти вакуум-камерах, в момент перекрытия сечения стояков, разрежение повысится приблизительно на 17% (соответственно процентному отношению перекрытых камер к их общему числу) и с вычетом 10% вредных подсосов составляет 932,8 мм вод.ст., откуда следует что амплитуда пуль.сации изменяется в пределах

+ 64,4 мм вод.ст.

При начальном взаимно перпендикулярном расположении заслонок частота пульсаций увеличится з дза раза с соответствующим уменьшением вдвое амплитуды пульсаций под головным

Удельная производительность, т/м час

Из приведенных данных видно, что предложенный способ агломерации руд и концентратов отличается более высокими показателями процесса спекания по сравнению с известным. Причем, оптимальным является режим, когда соотношение частоты и амплитуды пульсаций равно 5,0. Это объясняется тем, что при повышении отношения п/а увеличивается вертикальная скорость спекания эа счет причин, изложенных в описании, что ведет к снижению выхода годного и, отсюда, к снижению удельной производительности.

Формула изобретения

Способ агломерации руд и концентратов, включающий спекание с пульсиВНИИПИ Заказ 9005/31 участком аглоленты, поскольку в этих условиях одновременно перекрывается только дзе вакуум-камеры.

Таким образом, изменение параметров пульсирующего режима, таких как угол поворота заслонок относительно друг друга, индивидуальное регулирование скорости вращения, а так- . же выбор рационального соотношения между входными параметрами, позволяет оперативно изменять режим пульсаций при различных нарушениях технологического процесса.

Пример 1. Спекание осуществляют з агдочаше площадью спекания

0,1 м при высо" å слоя 400 мм. Шихта состоит из 80% концентрата КМА, 15Ъ известняка, 5Ъ топлива, количество возврата составляет 15% относительно веса шихты. В качестве топлива исполь-зуют коксовую мелочь и антрацитовый штыб з соотношении 1:1.

Пульсирующий отсос отходящих газов осуществляется возвратно-поступательным вращением заслонки-мотыльков, установленной между аглочашей и эксгаустером.

Проводят три серии опытов с соотношением частоты и амплитуды пульсаций 0,4:5;10. Для сопоставления результатов также проводят спекание по известному способу.

Основные показатели спекания приведены з -.àáëèöå. рующим отсосом газов на машинах конвейерного типа, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения скорости и полноты сгорания твердого ,топлива, частоту пульсации поддерживают в пределах 24-120 пульс/мин,при ,амплитуде 60-12 мм вод.ст. з течение 60-70% времени пРоцесса спекания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе l. Берштейн Р.С. и др. Совершенствование технологии спекания агломерата. Днепропетровск "Проминь", 1975, с. 40-47.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 255953, кл. С 22 В 1/20, 1969.